Technika chłodnicza dla praktyków - Przechowalnictwo żywności

OD WYDAWCY

Wydawnictwo SYSTHERM przedstawia Państwu kolejną publikację z serii Technika chłodnicza dla praktyków: Przechowalnictwo żywności. W książce omówiono obiegi chłodnicze wraz z przedstawieniem możliwości zastosowania do obliczeń programów komputerowych, czynniki chłodnicze i płyny chłodzące, zasady i metody przechowywania mięsa, pakowanie w modyfikowanej atmosferze (MAP), przechowalnictwo różnych owoców i warzyw, rodzaje i budowę komór, drzwi chłodniczych oraz meble chłodnicze wraz z zasadami projektowania instalacji chłodniczych do ich zasilania.

Autorzy – praktycy i teoretycy, znane i cenione w branży chłodniczej postacie, reprezentujące uczelnie techniczne z terenu całego kraju, kierują książkę do szerokiego grona odbiorców z branży chłodniczej.   Publikacja jest kontynuacją tematów związanych z przechowalnictwem żywności podjętych w książce Technika chłodnicza dla praktyków. „Przechowalnictwo i transport” wydanej w 2003 r. , przez Wydawnictwo Systherm i cieszącej się dużym uznaniem środowiska chłodniczego. Zdaniem Wydawców wypełnia lukę informacyjną na rynku wydawnictw branżowych. Mamy nadzieję, że nowy Poradnik znajdzie uznanie środowisk akademickich, szkół technicznych oraz firm związanych z tematami podjętymi w poradniku i potraktują książkę jako przydatną i niezbędną w ich działalności. Poradnik z serii Technika chłodnicza dla praktyków, pt. Przechowalnictwo żywności została wydana w roku Jubileuszu 25-lecia Firmy SYSTHERM.

SPIS TREŚCI

Przedmowa do wydania 2-giego . V

Informacja o autorach .VI

Wykaz oznaczeń.1 

Jednostki wielkości fizycznych.3 

1. Wybrane zagadnienia z termodynamiki . 5 

1.1. Obiegi – pojęcia i wielkości podstawowe. 5 

1.2. Powietrze wilgotne . 6 

1.2.1. Wielkości charakteryzujące stan powietrza wilgotnego . 6 

1.2.2. Przemiany powietrza wilgotnego. 10 

1.3. Wymiana ciepła. 12 

1.4. Ciepła właściwe wybranych materiałów, czynników chłodniczych i chłodziw . 15 

2. Sprężarkowe obiegi chłodnicze . 17 

2.1. Zastosowanie obiegów lewobieżnych . 17 

2.2. Obieg Carnota mokry . 17 

2.3. Obieg 1-stopniowy suchy . 20 

2.4. Obieg 1-stopniowy suchy z dochładzaniem ciekłego czynnika . 21 

2.5. Obieg 1-stopniowy z regeneracją ciepła . 22 

2.6. Sprężarkowy obieg chłodniczy – rzeczywisty. 23 

2.7. Procesy zachodzące w obiegu rzeczywistym . 24 

2.8. Celowość stosowania obiegów dwustopniowych. 27 

2.9. Obieg 2-stopniowy suchy, z chłodzeniem międzystopniowym i dochładzaniem ciekłego czynnika . 27 

2.10. Obieg 2-stopniowy suchy ze sprężaniem i rozprężaniem czynnika . 28 

2.11. Porównanie charakterystycznych wielkości 1-stopniowego obiegu chłodniczego przy zastosowaniu czynników R22, R134a, R404A i R407C . 30 

2.12. Porównanie współczynników wydajności chłodniczej dla obiegów jedno i dwustopniowych . 33 

2.13. Program obliczeniowy Solkane 7.0. . 35 

Literatura. 43 

3. Zapotrzebowanie mocy chłodniczej . 45 

3.1. Komory chłodnicze. 45 

3.1.1. Bilans ciepła komory chłodniczej (bilans parownikowy). 45 

3.1.2. Metody obliczania poszczególnych składników bilansu energii komory chłodniczej . 47 

3.1.2.1. Zyski ciepła przez przegrody izolowane . 47 

3.1.2.2. Ciepło doprowadzone ze świeżym powietrzem. 52 

3.1.2.3. Ciepło doprowadzone przez składowany towar . 53 

3.1.2.4. Ciepło wydzielone przez pracujących ludzi . 79 

3.1.2.5. Ciepło wydzielone przez urządzenia . 80 

3.1.2.6. Ciepło dostarczane w czasie procesu odszraniania. 81 

3.1.2.7. Ciepło doprowadzone z innych źródeł. 82 

3.1.3. Wskaźniki do szacowania zapotrzebowania zimna . 82 

3.1.4. Nomogramy do wyznaczania zapotrzebowania mocy chłodniczej dla małych komór chłodniczych . 83 

3.1.5. Bilans ciepła komory do przechowywania mrożonych owoców. 85 

3.2. Tunele zamrażalnicze. 88 

3.2.1. Bilans energii dla tunelu zamrażalniczego . 88 

3.2.2. Wymagane warunki zamrażania żywności . 89 

3.3. Meble chłodnicze . 96 

3.3.1. Zasady bilnasowania. 96 

3.3.2. Składniki bilansu cieplnego . 96 

3.3.3. Moc chłodnicza. 97 

3.3.4. Określenie dobowego bilansu zysków ciepła . 97 

3.3.4.1. Zyski ciepła przez przenikanie . 97 

3.3.4.2. Zyski ciepła przez otwartą część mebla. 97 

3.3.4.3. Zyski ciepła przez promieniowanie . 98 

3.3.4.4. Zyski ciepła od oświetlenia wewnętrznego . 99 

3.3.4.5. Zyski ciepła od pracujących wentylatorów i grzałek. 99 

3.3.4.6. Zyski ciepła na skutek odszraniania . 100 

3.3.5. Bilans ciepła dla regału chłodniczego – przykład obliczeniowy . 100 

3.3.6. Orientacyjne zapotrzebowanie mocy chłodniczej . 102 

Literatura.. 103 

4. Czynniki chłodnicze i płyny chłodzące. 105 

4.1. Wprowadzenie . 105 

4.1.1. Właściwości i podział czynników. 105 

4.1.2. Efekt cieplarniany . 107 

4.1.3. Mechanizm zubożania warstwy ozonowej . 107 

4.2. Właściwości fizyczne i zastosowania wybranych czynników chłodniczych. 109 

4.2.1. Tablice i wykresy właściwości czynników chłodniczych. 109 

4.2.2. Przykładowe zastosowania czynników chłodniczych . 135 

4.3. Porównanie wybranych właściwości czynników chłodniczych . 135 

4.4. Własności fizykochemiczne zamienników czynnika R22 . 141 

4.5. Czynniki chłodzące i nośniki ciepła . 146 

4.5.1. Czynniki chłodzące stałe . 146 

4.5.2. Czynniki chłodzące ciekłe . 147 

4.5.2.1. Woda lodowa . 147 

4.5.2.2. Zasobniki lodu . 149 

4.5.2.3. Solanki, sole solankowe. 154 

4.5.2.4. Glikole .. 156 

4.5.2.5. Własności glikoli etylenowego i propylenowego . 156 

4.5.2.6. Antifrogeny . 163 

4.5.3. Chłodziwa dwufazowe. 165 

4.5.3.1. Dwutlenek węgla . 165 

4.5.3.2. Lód zawiesinowy . 165 

4.5.4. Chłodziwa gazowe . 165 

4.6. Woda chłodnicza . 166 

4.6.1. Woda, jako nośnik ciepła . 166 

4.6.1.1. Ciepło właściwe wody . 167 

4.6.1.2. Ciepło parowania wody . 167 

4.6.1.3. Chłodnice wodno-powietrzne . 167 

4.6.2. Chłodnicze systemy wodne . 170 

4.6.2.1. Systemy przepływowe otwarte . 170 

4.6.2.2. System zamknięty, recyrkulacyjny . 171 

4.6.2.3. Recyrkulacyjne systemy otwarte . 172 

4.6.2.4. Charakterystyka wodnych systemów chłodzenia . 174 

4.6.3. Jakość wody stosowanej do chłodzenia. 175 

4.6.3.1. Wymagania stawiane dla wody chłodniczej . 175 

4.6.4. Problemy korozyjne w wodnych instalacjach chłodniczych . 182 

4.6.4.1. Korozja urządzeń wodno-chłodniczych. 183 

4.6.4.2. Życie biologiczne w wodnych układach chłodniczych . 184 

4.6.4.3. Wpływ zawiesin, substancji rozpuszczonych, mikroorganizmów i substancji biogennych na jakość wód chłodniczych . 185 

4.6.5. Osady chemiczne (kamień kotłowy) w systemach chłodniczych. 185 

4.6.5.1. Powstawanie osadów chemicznych w systemach chłodniczych . 186 

4.6.5.2. Charakterystyka kamienia kotłowego w układach wodnych. 187 

4.6.5.3. Zabezpieczanie recyrkulacyjnych układów chłodniczych przed wytrącaniem osadów . 188 

4.6.5.4. Wpływ kamienia na ilość pochłanianego ciepła. 189 

4.6.6. Zasady dobrej eksploatacji obiegów wody chłodniczej . 190 

Literatura.. 191 

5. Przechowalnictwo chłodnicze mięsa. 193 

5.1. Wychładzanie poubojowe mięsa. 193 

5.1.1. Ciepło odprowadzane podczas wychładzania. 193 

5.1.2. Ubytki naturalne podczas wychładzania. 194 

5.1.3. Metody wychładzania . 196 

5.1.4. Związek pomiędzy szybkością wychładzania tusz, a jakością i stopniem zanieczyszczenia mikrobiologicznego mięsa. 204 

5.2. Mrożenie mięsa . 208 

5.2.1. Zasady ogólne procesu. 208 

5.2.2. Metody zamrażania. 209 

5.3. Przechowywanie mięsa mrożonego. 210 

5.3.1. Warunki przechowywania. 210 

5.3.2. Zmiany podczas przechowywania . 211 

5.4. Rozmrażanie mięsa . 212 

5.4.1. Metody rozmrażania . 212 

5.4.2. Urządzenia do rozmrażania . 213 

5.5. Chłodnicze utrwalanie mięsa i przetworów drobiowych. 214 

5.5.1. Podział i ogólna charakterystyka technologiczna głównych procesów chłodniczego utrwalania mięsa i przetworów drobiowych. 215 

5.5.2. Przemysłowe metody schładzania drobiu. 217 

5.5.3. Sposoby przechowywania schłodzonego mięsa i przetworów drobiowych . 221 

5.5.4. Wpływ temperatury i początkowego zanieczyszczenia mikrobiologicznego na okres trwałości schłodzonych tuszek drobiowych . 223 

5.5.5. Chłodnicze przechowywanie mięsa i przetworów drobiowych pakowanych w modyfikowanej atmosferze (MAP). 225 

5.5 Znaczenie opakowań w zachowaniu jakości mięsa i przetworów drobiowych podczas przechowywania . 229 

5.5.7. Zamrażanie.. 232 

5.5.8. Wpływ temperatury przechowywania na jakość i okres trwałości mrożonego mięsa i przetworów drobiowych . 236 

5.5.9. Sposoby rozmrażania mięsa i przetworów drobiowych . 240 

Literatura.. 242 

6. Przechowalnictwo owoców i warzyw . 245 

6.1. Zadania i rozwój przechowalnictwa . 245 

6.2. Procesy życiowe i zmiany fizjologiczne podczas przechowywania owoców i warzyw. 246 

6.2.1. Oddychanie i wydzielanie ciepła . 246 

6.2.2. Rola etylenu w dojrzewaniu owoców . 250 

6.2.3. Transpiracja owoców i warzyw i ubytki masy . 252 

6.2.4. Specyfika przechowywania ziemniaków . 253 

6.3. Podział obiektów do przechowywania owoców i warzyw . 255 

6.3.1. Problemy przy budowie obiektów przechowalniczych i chłodni . 260 

6.3.1.1. Wielkość komór . 260 

6.3.1.2. Izolacja termiczna i parochronna w komorach . 260 

6.3.1.3. Izolacje gazoszczelne w komorach z kontrolowaną atmosferą . 261 

6.3.1.4. Podłogi w komorach . 262 

6.3.2. Zastosowanie urządzeń chłodniczych w chłodniach owoców. 262 

6.3.3. Urządzenia do regulacji składu atmosfery w komorach gazoszczelnych. 267 

6.3.3.1. Optymalne warunki przechowywania warzyw. 267 

6.3.3.2. Budowa i zasada działania płuczek do usuwania CO z komór KA. 269 

6.3.3.3. Urządzenia do regulacji zawartości tlenu w komorach gazoszczelnych . 272 

6.3.4. Warunki przechowywania owoców . 274 

6.3.4.1. Temperatura . 274 

6.3.4.2. Wilgotność powietrza . 278 

6.3.4.3. Skład gazowy powietrza . 278 

6.3.4.4. Cyrkulacja i wymiana powietrza w komorze . 279 

6.3.4.5. Wpływ załadunku na warunki przechowywania . 280 

6.4. Nowoczesne technologie transportu, przechowywania i dojrzewania bananów . 281 

6.4.1. Wprowadzenie . 281 

6.4.1.1. Wartość odżywcza bananów . 281 

6.4.1.2. Zbiory bananów . 281 

6.4.2. Nowoczesne technologie przechowywania i transportu bananów . 281 

6.4.2.1. Zasady postępowania z bananami po zbiorze. 281 

6.4.2.2. Pakowanie i przygotowanie do transportu. 282 

6.4.2.3. Transport chłodniczy bananów . 283 

6.4.2.4. Zastosowanie modyfikowanej i kontrolowanej atmosfery w transporcie chłodniczym . 284 

6.4.2.5. Optymalne warunki przechowywania i transportu (przy schładzaniu) . 287 

6.4.3. Fazy dojrzewania bananów. 289 

6.4.3.1. Podział okresu dojrzewania na fazy. 289 

6.4.3.2. Przyspieszenie procesu dojrzewania. 290 

6.4.3.3. Zmiana koloru bananów podczas procesu dojrzewania w kraju konsumenta . 292 

6.4.4. Dojrzewalnie bananów . 295 

6.4.4.1. Wprowadzenie . 295 

6.4.4.2. Dojrzewalnie bananów . 296 

6.4.4.3. Typy dojrzewalni bananów . 296 

6.4.4.4. Przykładowe rozwiązania ciśnieniowych komór dojrzewalniczych działających z termostatem cyfrowym (regulacja on/off) . 298 

6.4.4.5. Ciśnieniowe komory dojrzewalnicze z termostatem analogowym (regulacja 0 ÷ 100%). 302 

6.4.4.6. Modułowa budowa dojrzewalni. 306 

6.4.4.7. Cieplny przetwornik analogowo-cyfrowy . 306 

6.4.5. Cechy charakterystyczne nowoczesnej, wielokomorowej dojrzewalni bananów . 308 

6.4.5.1. Typowe cechy charakteryzujące dojrzewalnie bananów . 308 

6.4.5.2. Właściwości technologiczne. 310 

6.4.5.3. Właściwości chłodnicze. 315 

6.4.5.4. Pomiar i regulacja parametrów atmosfery w dojrzewalni . 316 

6.4.6. Przykładowe rozwiązanie dojrzewalni . 320 

Literatura.. 322 

7. Komory i drzwi chłodnicze . 325 

7.1. Klasyfikacja komór chłodniczych. 325 

7.2. Właściwości izolacji przegród komór chłodniczych . 326 

7.2.1. Izolacyjność cieplna. 326 

7.2.2. Paroszczelność ściany izolowanej . 327 

7.3. Ogólne wymagania stawiane materiałom izolacyjnym przegród komór chłodniczych . 327 

7.4. Konstrukcje komór składanych . 329 

7.4.1. Konstrukcja i montaż komór. 329 

7.4.2. Płyty warstwowe metalplast ISOTHERM CH . 332 

7.4.2.1. Budowa płyt . 332 

7.4.2.2. Dane techniczne i właściwości fizykochemiczne . 333 

7.4.2.3. Zastosowania płyt . 333 

7.4.2.4. Połączenia płyt . 334 

7.4.3. Panele izolacyjne firmy Roma Dämm-Systeme . 336 

7.4.3.1. Ścienne panelowe płyty izolacyjne do szybkiego montażu. 336 

7.4.3.2. Płyty izolacyjne dachowe do szybkiego montażu . 338 

7.4.3.3. Rozwiązania konstrukcyjne połączeń płyt panelowych . 339 

7.5. Drzwi chłodnicze i śluzy. 342 

7.5.1. Prawidłowy dobór drzwi do chłodni.342 

7.5.2. Budowa drzwi chłodniczych.343 

7.6. Specjalne wymagania stawiane komorom mroźniczym . 345 

7.6.1. Posadzki .. 345 

7.6.2. Ogrzewanie posadzki . 346 

7.6.3. Rozruch mroźni.347 

7.6.4. Zawory powietrzne . 347 

7.7. Elementy wykończenia komór chłodniczych . 348 

7.7.1. Panele wewnętrzne do komór . 348 

7.7.2. Narożnik wewnętrzny . 350 

7.7.3. Profil U dla płyt warstwowych . 350 

7.7.4. Cokół do chłodni. 350 

7.7.5 Odbojnica wzmocniona z PVC. 351 

7.8. Wymagania sanitarne . 352 

7.9. Badania odbiorcze komór chłodniczych oraz błędy konstrukcyjne i montażowe.352 

7.9.1. Badania odbiorcze komór chłodniczych .352 

7.9.2. Badania szczelności powietrznej i paroszczelności komór chłodniczych.353 

7.9.3. Termowizja.357 

7.9.4. Wady komór chłodniczych.358 

7.9.5. Wady konstrukcyjne komór chłodniczych.359 

7.9.6. Wady technologiczne komór chłodniczych.362 

7.9.7. Wnioski..368 

Literatura.. 368 

8. Meble chłodnicze . 371 

8.1. Wprowadzenie . 371 

8.2. Charakterystyka mebli . 371 

8.2.1. Rodzaje mebli . 371 

8.2.2. Budowa i zastosowanie. 372 

8.3. Kryteria doboru mebli chłodniczych . 375 

8.4. Zakresy temperatury i obieg powietrza chłodzącego . 375 

8.5. Agregaty stosowane w meblach . 376 

8.6. Automatyka i sterowanie . 377 

8.7. Wyposażenie dodatkowe. 377 

8.8. Wpływ pracy mebli chłodniczych na zyski ciepła w pomieszczeniu sklepowym . 378 

8.9. Eksploatacja mebli – odszranianie i oszczędność energii. 380 

8.9.1. Odszranianie . 380 

8.9.2. Oszczędność energii . 381 

8.9.3. Wpływ typu mebli na koszty eksploatacyjne.382 

8.10. Projektowanie i eksploatacja instalacji chłodniczych. 384 

8.10.1. Specyfikacja chłodnictwa w handlu i gastronomii.384 

8.10.2. Czynniki wpływające na koszty instalacji.385 

8.10.3. Komory chłodnicze.386 

8.10.4. Instalacjachłodnicza.387 

8.10.5. Odzysk ciepła z instalacji chłodniczej.389 

Literatura.. 393 

9. Aspekty budowy, doboru, montażu i użytkowania agregatów do wytwarzania lodu łuskowego . 395 

9.1. Zastosowania lodu łuskowego . 395 

9.2. Zasada działania agregatów do wytwarzania lodu łuskowego . 395 

9.3. Rodzaje wytwornic lodu łuskowego firmy ZIEGRA. 396 

9.4. Budowa, montaż i eksploatacja przykładowej wytwornicy lodu UBE 10.000-2 . 398 

Literatura.. 402 

10. Wytwornice lodu blokowego . 403 

10.1. Wstęp .. 403 

10.2. Technologia produkcji lodu blokowego . 403 

10.3. Przechowywanie bloków lodu . 407 

10.4. Transport .. 407 

10.5. Przemysłowe wytwornice lodu blokowego . 408 

10.5.1. Solankowe wytwornice lodu blokowego . 409 

10.5.2. Płytowa wytwornica lodu blokowego z bezpośrednim systemem chłodzenia . 410 

10.5.3. Blokowo-rurowe i blokowo-płytowe wytwornice lodu. 412 

Literatura.. 414 

11. Zastosowanie skroplonych gazów do utrwalania żywności. 415 

11.1. Wpływ szybkości procesu zamrażania na jakość żywności . 417 

11.2. Zastosowanie skroplonych gazów w przemyśle mięsnym . 420 

11.3. Zastosowanie skroplonych gazów w przemyśle owocowo-warzywnym . 424 

11.4. Zastosowanie skroplonych gazów w przemyśle piekarniczym . 427 

11.5. Aspekt ekonomiczny. 429 

Literatura.. 430 

Spis tablic..433